[發(fā)明專(zhuān)利]一種可人機(jī)共存的體外新冠病毒光學(xué)消殺方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010550708.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111870729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樹(shù)明;田鵬飛;李國(guó)卿;劉勇;劉濤;胡鵬宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61L9/20
• 分類(lèi)號(hào): A61L9/20
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

本發(fā)明公開(kāi)了一種可人機(jī)共存的體外新冠病毒光學(xué)消殺方法，首先根據(jù)紫外光對(duì)新型冠狀病毒氣溶膠的殺毒效果進(jìn)行光源選型設(shè)計(jì)和加工；然后根據(jù)光觸媒網(wǎng)膜在特定波段和能量的紫外光照射下會(huì)與病毒產(chǎn)生強(qiáng)氧化反應(yīng)的特點(diǎn)進(jìn)行光觸媒選型和設(shè)計(jì)加工；最后根據(jù)新冠病毒消殺裝置的使用場(chǎng)景設(shè)計(jì)光學(xué)消殺復(fù)合模塊，并在風(fēng)道頂部設(shè)有避免紫外光泄漏的機(jī)械結(jié)構(gòu)，保證在進(jìn)行空間殺菌消毒時(shí)人可以同時(shí)存在。本發(fā)明可作為當(dāng)下空氣凈化器和主流空調(diào)的核心消殺毒模組進(jìn)行使用，具有成本可控，環(huán)境友好，對(duì)新冠病毒的殺毒效率高以及人機(jī)共存的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于消毒滅菌技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可人機(jī)共存的體外新冠病毒光學(xué)消殺方法。

背景技術(shù)

新型冠狀病毒屬于嵌套病毒目，冠狀病毒科，屬于單鏈RNA病毒。新型冠狀病毒有包膜，顆粒呈圓形或者橢圓形，常為多形性，直徑60～140nm。其基因特征與SARS-CoV和MERS-CoV有明顯區(qū)別。目前研究與蝙蝠SARS樣冠狀病毒同源性達(dá)85％以上。到目前為止，還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)用于預(yù)防和治療冠狀病毒的特效藥物，僅能通過(guò)非特異性治療干預(yù)措施來(lái)預(yù)防嚴(yán)重的并發(fā)癥，降低重癥發(fā)病率和死亡率。對(duì)冠狀病毒理化特性的認(rèn)識(shí)多來(lái)自對(duì)SARS-CoV和MERS-CoV的研究。病毒對(duì)紫外線(xiàn)和熱敏感，56℃30分鐘、乙醚、75％乙醇、含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒，氯己定不能有效滅活病毒。

以中心波長(zhǎng)253.7nm為代表的紫外輻射對(duì)細(xì)菌和病毒具有廣譜殺滅作用，其有效性在SARS病毒上得到了試驗(yàn)驗(yàn)證，理論上，基于紫外輻射的核酸破壞作用，一定劑量的紫外輻射可殺滅2019新型冠狀病毒，在無(wú)人條件下使用紫外殺菌燈，其殺菌消毒作用可通過(guò)破壞傳播途徑的方式達(dá)到傳染防護(hù)目的。可見(jiàn)，通過(guò)輻照方法破壞病毒RNA結(jié)構(gòu)是從物理角度滅活病毒的重要思路。

紫外線(xiàn)殺菌消毒原理是利用適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的脫氧核糖核酸或核糖核酸的分子結(jié)構(gòu)，造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡和或再生性細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。經(jīng)試驗(yàn)，紫外線(xiàn)殺菌的有效波長(zhǎng)范圍可分為四個(gè)不同的波段UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)、UVC(280～200nm)和真空紫外線(xiàn)(200～100nm)。就殺菌速度而言，UVC處于微生物吸收峰范圍之內(nèi)，可在1s之內(nèi)通過(guò)破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細(xì)菌，而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外，殺菌速度很慢，往往需要數(shù)小時(shí)才能起到殺菌作用。因此，紫外線(xiàn)消毒實(shí)際上就是指UVC消毒。紫外線(xiàn)的穿透能力很弱，無(wú)法穿透大部分的透明玻璃及塑料，但對(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌，因此從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行設(shè)計(jì)可以避免紫外光泄漏，達(dá)到光學(xué)消殺模組與人類(lèi)共處一室的目的。相比較傳統(tǒng)的汞燈紫外線(xiàn)光源，現(xiàn)在新型的紫外LED光源具有小巧便攜、環(huán)保安全和易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。目前市場(chǎng)上高端的深紫外LED產(chǎn)品仍主要以日本、韓國(guó)廠商為主，不過(guò)越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司開(kāi)始關(guān)注深紫外行業(yè)，進(jìn)行了深度布局。

光觸媒是利用光能進(jìn)行催化反應(yīng)的催化劑。隨著納米二氧化鈦制備技術(shù)的發(fā)展，以二氧化鈦為觸媒的材料在應(yīng)用研究上取得突破。光觸媒材料不僅在環(huán)境凈化中具有廣泛應(yīng)用價(jià)值，也可被用在除菌消毒，腫瘤治療等領(lǐng)域。已有研究表明，將大腸桿菌涂在具有氧化鈦涂層的培養(yǎng)皿，紫外照射1h后細(xì)菌能夠100％被殺死，而在沒(méi)有氧化鈦涂層培養(yǎng)皿中的對(duì)照組細(xì)菌，紫外照射4h后細(xì)菌仍有50％存活，可見(jiàn)光觸媒可以較大程度增強(qiáng)紫外輻照病毒消殺效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可人機(jī)共存的體外新冠病毒光學(xué)消殺方法，通過(guò)深紫外光源和光觸媒復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空氣中懸浮新冠病毒消殺功能，并可避免紫外線(xiàn)泄漏，與現(xiàn)有的空氣凈化器技術(shù)結(jié)合可以應(yīng)用在醫(yī)院病房，教室，家庭以及商場(chǎng)等較為封閉的區(qū)域。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種可人機(jī)共存的體外新冠病毒光學(xué)消殺方法，采用深紫外線(xiàn)光源與光觸媒網(wǎng)膜配合，將空氣從深紫外線(xiàn)光源的金屬網(wǎng)狀孔隙中通過(guò)，分別受到深紫外光照射殺毒以及光觸媒網(wǎng)膜受光照射產(chǎn)生的氧化作用進(jìn)行殺毒處理。